長治礦區(qū)大采高綜采工作面礦壓顯現(xiàn)特征與控制技術(shù)研究.pdf

1、我國的煤炭總儲量居世界前列，面對日益緊張的能源問題，如何推進煤炭工業(yè)實現(xiàn)機械化、高產(chǎn)高效、集約安全的可持續(xù)發(fā)展道路是煤炭工業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)。目前，大采高綜采技術(shù)，即一次采全高綜采技術(shù)，是采高在3.5～6.0m之間，工作面使用大功率雙滾筒采煤機和重型刮板運輸機割、運煤，用大噸位液壓支架控制頂板，實現(xiàn)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要綜采技術(shù)手段。
　　 課題選擇山西煤炭相對于大采高綜采技術(shù)發(fā)展空白區(qū)的長治礦區(qū)三元王莊煤業(yè)。通過實驗測評、理論

2、分析、現(xiàn)場實測及數(shù)值模擬等方法研究了三元王莊煤業(yè)3號煤層上覆巖層裂隙發(fā)育及巖層力學(xué)參數(shù)，并對巖層裂隙發(fā)育破碎區(qū)段進行進一步分層，利用分層后的巖層厚度，通過各巖層載荷公式和“梁”理論公式計算了理論上的垮落步距，結(jié)合現(xiàn)場對三元王莊煤業(yè)實測數(shù)據(jù)的分析和FLAC3D數(shù)值模擬的來壓特征，系統(tǒng)地分析了大采高采場礦壓顯現(xiàn)特征，最后通過現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的分析、上覆巖層移動及斷裂規(guī)律、支架支護強度的確定和防治煤壁片幫的措施研究了采場控制技術(shù)。其中，巖層分層依

3、據(jù)TYGD10型巖層鉆孔窺視儀窺視分析，并首次提出了“鉆孔窺視覆巖破碎分類”標(biāo)準；現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的分析包括：來壓情況、支架工作阻力、初撐力、煤壁片幫、安全閥開啟、活柱下縮量、回采巷道支承壓力；考慮到FLAC3D數(shù)值模擬軟件分析數(shù)據(jù)結(jié)果的缺陷，利用了Teplot軟件進行了后數(shù)據(jù)的處理分析。
　　 本論文通過四個研究塊段的緊密結(jié)合，得到了大采高綜采工作面直接頂初次來壓步距、基本頂初次、周期來壓步距；支架工作面阻力的適應(yīng)性及初撐力處于低